NetMagic平台在网络工程专业教学中的应用

针对网络工程专业核心课程路由与交换技术课程实验的具体情况,分析Net Magic平台应用在网络相关课程教学中的优点,提出使用该平台进行网络工程专业教学时应注意的问题,并对今后更好地使用该平台进行网络工程相关课程的教学给出建议。

依托NetMagic平台推动计算机网络课程创新实践

计算机网络课程实验具有很强的领域性和实践性,对网络基础理论的综合运用以及互联网新技术的把握提出很高要求。文章介绍NetMagic创新实验平台的设计思想和体系结构,对比开放式教学模式,提出新的"双三角"教学模式,结合几种典型的教学案例,总结NetMagic平台在课程实验中的良好效果。

基于可编程实验平台NetMagic的路由交换原理实验教学

基于FPGA的可编程网络实验平台对提高计算机网络教学质量,特别是计算机网络中路由交换原理的教学具有十分重要的意义。在美国,斯坦福大学研制了可编程的NetF PGA实验平台,并基于该平台开设了"Building an Internet Router"实验课程(编号CS344,以下简称CS344课程)。国内的国防科学技术大学开发了可编程网络平台NetM agic,基于NetM agic平台也同样开设了一门研究生实验课程"路由器原理与设计"。文章比较斯坦福大学CS344课程和国防科学技术大学"路由器原理与设计"课程的基本情况、课程组织方法和学生的反馈情况,总结国防科学技术大学开设"路由器原理与设计"课程7年来的经验与不足,最后提出进一步优化"路由器原理与设计"课程实验组织的思路。

一种基于NetMagic的网络拓扑发现算法

对NetMagic网络实验平台进行研究,提出了一种基于NetMagic的网络拓扑发现算法。介绍了网络拓扑发现算法原理,定义探测和响应报文在以太网帧中的封装格式,在简单拓扑和复杂拓扑情况下对本算法进行仿真实验。仿真实验验证了算法的逻辑可行性和有效性。

NetMagic平台硬件开发方法

NetMagic作为支持网络研究的实验平台,已经获得广泛应用。NetMagic平台采用决策与执行相分离的原则和扩充Rule接口的方式,进一步降低了NetMagic平台硬件开发的复杂性。基于用户自定义逻辑UM的NetMagic硬件开发方法和UM开发接口规范的提出不但有效简化了用户逻辑设计工作,而且支持NetMagic资源的优化利用。基于NetMagic平台设计的N-Probe为NetMagic的硬件开发提供了一个典型的参考模型。

基于NetMagic的城域网流量仿真研究

网络流量特性研究对网络性能管理、QoS等具有重要意义。针对目前对网络性能测试和性能评估的需要,设计了一种基于NetMagic的城域网流量仿真和分析方案。首先对NetMagic平台进行了概要介绍,然后提出了Poisson-Gamma的城域网流量模型,最后依据该模型使用NetMagic生成仿真流量,并对仿真流量的时域、概率密度分布与真实网络流量的统计结果进行比对,证明了该模型能够较为真实地反映城域网的网络流量特性。

NetMagic平台上正则表达式匹配技术实现

在基于有限状态自动机的正则表达式匹配技术中,存储需求和匹配性能是一对相互制约的因素.统计分析发现,对于给定的自动机,状态的访问概率分布呈Zipf规律.为解决存储和性能的矛盾,设计并实现了基于Net Magic的两级存储的匹配引擎;根据状态的访问概率特性,将访问概率较高的状态配置在小容量的高速存储器中,访问概率较低的状态配置在大容量的低速存储器中,从而达到存储与性能的平衡.同时利用FPGA内部多RAM块特性,实例化多个匹配引擎,进一步使匹配速度线性提升.在资源充裕的条件下,理论上可达到65Gbps的吞吐量.实验表明单位存储代价大幅降低,但受限于Net Magic存储资源、频率及端口速率,实际性能为2.1Gbps.

基于NetMagic平台的MD5算法硬件加速模型

针对MD5软件实现方法存在占用资源大、安全性差等缺点,提出了基于Net Magic平台的MD5硬件加速模型设计方案,并基于Model Sim和Net Magic平台对提出的非流水线与流水线硬件加速模型进行验证、分析。相比非流水线硬件加速模型,流水线硬件加速模型能提高MD5运算效率5倍,可用于网络处理器等硬件加密引擎,有效提高网络处理器等硬件设备的安全性和处理效率。

基于NetMagic的IP报文过滤器实验

本实验完成基于NetMagic的IP报文过滤。过滤IP通过NMAC协议向NetMagic写入,具体实现是管理模块对UM模块的寄存器的写操作。NetMagic在收到数据报文时,提取数据报文的源IP地址,与过滤IP地址进行比对,若匹配则过滤,否则转发报文。实验结果显示,NetMagic有效的实现了过滤规则写入和IP报文过滤的功能。

面向下一代互联网实验平台的新型报文处理模型——EasySwitch

下一代互联网实验平台应能提供网络原型系统快速开发及部署能力,以有效支撑新型互联网体系结构关键技术的实现和验证.基于FPGA(Field Programmable Gate Array)技术构建的网络实验平台可以提供较高的可编程性和性能,而它对硬件逻辑设计能力的要求则严重限制了平台的广泛应用.新型报文处理模型EasySwitch通过优化设计并预置通用报文交换及处理逻辑,有效实现用户定制报文处理逻辑与通用报文处理逻辑解耦;良定义的用户模块接口则使用户仅需关注业务特定逻辑实现,有效简化用户逻辑设计.理论分析表明,EasySwitch可通过提供确定性资源约束模型,有效支持FPGA资源的优化利用.此外,EasySwitch具有较低的报文调度处理延迟,对实验系统输入流量真实特性影响较小.EasySwitch模型在NetMagic平台的有效实现及应用表明该模型可为下一代互联网新型报文处理机制及协议的快速设计、开发和验证提供有力支撑.

基于开源模式的计算机网络实验的探讨

由于计算机网络的实验教学,需要学生具有很强的实际操作能力,而现有的计算机网络的实验设备一般不具有培养学生实际操作能力的条件。基于此,针对计算机网络实验的现状,采用开源模式,在Net Magic平台上,结合计算机网络的典型实验,对计算机网络实验课程的教学进行探讨。